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Mathe Problem
von
radiohead
am 31 Aug, 2009 22:34
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für die Mathe Experten unter euch ist das sicher ein Klacks, aber ich steh auf der Leitung...
Gegeben sind 2 Funktionen. Berechne die Schnittpunkte f1(x)=2-x^2 f2(x)=ln(x)
Also die Funktionen gleichsetzen und x extrahieren. Wer schaffts?
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#1
von
TheMechanix
am 01 Sep, 2009 03:12
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Also ich hab mich jetz lang dran versucht, hab alle Register meines beschränkten Schulwissens gezogen und mir dran die Zähne ausgebissen, eine exakte Lösung zu finden...numerisch komm ich auf x = 1,314096804
Und weil ich's genau wissen wollt, hab ich die Gleichung ins Derive eingegeben, allerdings war's auch da nicht möglich, eine exakte Lösung herauszubekommen...
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#2
von
radiohead
am 01 Sep, 2009 17:22
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#3
von
blues
am 01 Sep, 2009 17:49
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Das ist direkt auch nicht lösbar. Numerisch kann man das jedoch sogar im Excel machen, indem man die Formel in eine Zelle schreibt und dann mit der Zielwertsuche null setzt - ist allerdings irgendwie nicht sehr elegant.
Von Hand ist es iterativ zum Beispiel mit dem Newtonverfahren lösbar, da die Funktion ableitbar ist. f(x)=ln(x)+x^2-2 f'(x)=1/x+2x Newtonansatz: x[n+1]= x[n]-f(x[n])/f'(x[n]) konvergiert gegen die Lösung
Wenn du einen Startwert x[n]=1 nimmst, bist Du nach 5 Schritten bei einem hinreichend genauen Ergebnis.
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#4
von
TheMechanix
am 01 Sep, 2009 17:53
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Von Hand ist es iterativ zum Beispiel mit dem Newtonverfahren lösbar, da die Funktion ableitbar ist. f(x)=ln(x)+x^2-2 f'(x)=1/x+2x Newtonansatz: x[n+1]= x[n]-f(x[n])/f'(x[n])
Wenn du einen Startwert x[n]=1 nimmst, bist Du nach 5 Schritten bei einem hinreichend genauen Ergebnis. Genau mit dem Verfahren bin ich auch auf das Ergebnis gekommen...hab das früher für Schularbeiten immer als Überprüfungsmethode verwendet...
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#5
von
radiohead
am 01 Sep, 2009 19:15
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Tolles Verfahren! Hab ich bis jetzt auch nicht gekannt.
Wie rechnet ihr die sich wiederholenden Rechenschritte in der Praxis aus? Mit programmierbaren Taschenrechner? Spezielle Mathematik Software?
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#6
von
TheMechanix
am 01 Sep, 2009 22:15
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Wie rechnet ihr die sich wiederholenden Rechenschritte in der Praxis aus? Mit programmierbaren Taschenrechner? Spezielle Mathematik Software? I.d.R. gar net, weil ich das nie brauch...  - aber vorher hab ich's mit Excel gemacht - und am Taschenrechner geht's a recht gut bei mir, da geb ich die Gleichung einfach so ein, daß als x n das letzte berechnete Ergebnis verwendet werden soll - der Rest is dann einfach nur Enter drücken, bis sich das Ergebnis nicht mehr verändert...
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#7
von
blues
am 02 Sep, 2009 08:19
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Wie gesagt entweder mit einem Taschenrechner, oder die Formel in Excel eingeben und dann die Zellen nach unten kopieren, bis sich nichts mehr ändert. Variante 2 z.B. mit der Excel Zielwertsuche. In Zelle B1 eintragen: =2-A1-ln(A1) Dann Extras Zielwertsuche B1 "0"; veränderbare Zelle A1 => fertig
Natürlich kann man es mit jedem Mathematikprogramm auch berechnen, aber ich denke nicht, dass Du ein Mathcad, Mathematika, Matlab, etc. daheim hast.
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